Los investigadores utilizan la luz para crear moléculas de uranio raras

Nuclear

La apertura de un nuevo campo de estudio para comprender nitruros de uranio como una prometedora alternativa a los tradicionales combustibles nucleares

LOS ALAMOS, Nuevo México, 12 de julio de 2010-Por primera vez, los científicos han utilizado la energía luminosa para crear un nitruro de uranio rara molecular (ONU) que contiene un complejo terminal discreta de las Naciones Unidas unidad, donde se une el átomo de nitrógeno sólo a la átomo de uranio, frente a un trabajo previo en el átomo de nitrógeno ha sido siempre unidos a átomos de dos o más de uranio.

Los científicos utilizaron la fotólisis en un azida uranio-una molécula que contiene un átomo de uranio y tres átomos de nitrógeno-que exponer a la luz ultravioleta y el uso de la energía de un fotón a romper el suministro de gas nitrógeno, que resulta en una molécula con un grupo de nitruro de uranio, únicas.

Este avance es importante porque los materiales de nitruro de uranio prometen ser los combustibles nucleares avanzados, debido a su alta densidad, alta estabilidad y alta conductividad térmica, que les permite ejecutar más fresco en los reactores avanzados.

La investigación aparece en la edición actual de la Naturaleza Química, una revista mensual científica internacional que los informes de las más importantes y la investigación de vanguardia en todos los ámbitos de la química.

nitruro de uranio es un compuesto de cerámica que contiene muchas unidades de repetición de las Naciones Unidas. Por el contrario, el uranio nueva nitruro molécula contiene un solo de las Naciones Unidas, que es la unidad más pequeña observada en la cerámica sólida. El nitruro de uranio molécula derivada del proceso de fotolisis está bien definida, a diferencia de los compuestos de estado sólido de los procesos alternativos, lo que es ideal para el estudio controlado de sus propiedades físicas y químicas, un desafío de larga data en la química del uranio y la ciencia de los materiales.

“Nitruros actínidos son candidatos combustibles nucleares del futuro, sobre todo en los reactores de nueva generación desarrollado para satisfacer las necesidades energéticas del siglo 21, como una pequeña reactores modulares de energía nuclear, y para las futuras misiones espaciales”, dijo Jaqueline Kiplinger de Los Alamos Laboratorio Nacional de Física de Materiales y la División de Aplicaciones. “Ahora hemos creado un modelo molecular que nos pueden ayudar a entender mejor las propiedades funcionales, estructura electrónica y reactividad química de una única y aislada de uranio nitruro de unidad, abriendo un nuevo capítulo en la química del uranio”.

La molécula rara es reactivo, capaz de atacar fuertes lazos carbono-hidrógeno para formar nuevas nitrógeno-hidrógeno y los enlaces carbono-nitrógeno. Este importante descubrimiento demuestra que el uranio molecular nitruro de estructura no es inerte y puede sufrir reacciones con las moléculas fuertemente unido.

“Síntesis de una terminal discreta funcionalidad nitruro de uranio ha sido un santo grial de los químicos actínidos de las últimas décadas”, explicó David Clark, director de la GT Seaborg Instituto de Ciencia Transactinium. “Su último descubrimiento es un testimonio de la tenacidad y la habilidad del equipo de investigación, y sus propiedades químicas y físicas nos enseñará mucho sobre la naturaleza del enlace químico en este vínculo de la ONU inusual y fascinante molecular”.

El equipo de investigación incluye a Robert Thomson, un becario postdoctoral Seaborg en Los Alamos, Brian Scott y David Morris (todas las de la Física de Materiales y Aplicaciones División) y Thibault Cantat y Enrique Batista (dos teóricos del Laboratorio de la División). La investigación fue apoyada por la Oficina de Ciencia del DOE-Heavy elemento del programa de Química, el Laboratorio de Los Alamos Dirigida Programa de investigación y desarrollo, ya través de Los Alamos National Laboratory Director y Seaborg Becas Postdoctorales Instituto.

Acerca de Los Alamos National Laboratory (www.lanl.gov)

Los Alamos National Laboratory, una institución de investigación multidisciplinares dedicadas a la ciencia estratégica, en nombre de la seguridad nacional, es operado por Seguridad Nacional de Los Álamos,
LLC, un equipo compuesto por Bechtel Nacional, la Universidad de California, Los Babcock & Wilcox Company, y URS para el Departamento de Energía de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear.

Los Alamos mejora la seguridad nacional, garantizando la seguridad y la fiabilidad de los arsenales nucleares de los EE.UU., el desarrollo de tecnologías para reducir las amenazas de las armas de destrucción masiva, y resolver problemas relacionados con la energía, el medio ambiente, infraestructura, salud, y las preocupaciones de seguridad global.

noticias de los medios de comunicación LANL en contacto con: James Rickman, (505) 665-9203, jamesr@lanl.gov

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